针对大气污染防治中的精细化监测与监管难题,北京市生态环境监测中心落实“清洁空气行动计划”“打好大气污染防治攻坚战”等工作部署,创新研发了基于传感器和物联网技术的大气颗粒物网格化监测体系,实现了从技术突破到成果转化的跨越式发展。

北京市大气颗粒物网格化监测技术体系
该成果主要服务于生态环境监测与智慧环保领域,可为不同省、市、县等层级生态环境管理部门开展监测监管、考核评价工作提供技术支撑,具备显著的先进性与创新性。一是技术突破显著,自主研制高精度、低成本颗粒物传感器,通过气路与光室结构优化提升数据准确性及运维效率;首创“云质控”与人机协同审核技术,攻克全球传感器数据质量瓶颈,实现监测误差≤10%、与标准设备相关性≥0.95,填补了规模化传感器监测数据质控的技术空白。二是应用模式创新,融合卫星遥感、移动走航等多源数据,创建机器学习驱动的500米分辨率“热点网格”实时报警系统,将污染问题发现率从20%跃升至58%,建成覆盖北京市街道乡镇级别的千余个站点高密度监测网络,形成国际领先的颗粒物网格化监测技术标准。
成果转化采用“产学研用深度融合、资金政策双向驱动”的闭环机制。以产学研协同攻关,推动20余项专利与软著转化为实用技术,便携式颗粒物传感器监测设备获北京市新技术新产品认证,实现从实验室创新到产业应用的跨越。依托多渠道资金支撑,保障设备研发、网络建设与示范应用的全链条推进。通过政策引领全域推广,纳入精细化管理考核评价体系,支撑市委书记月度点评工作;借助“区域-省-市-街镇”四级联动机制,在京津冀、汾渭平原等城市示范并推广至全国,同时与巴黎、曼谷等城市开展技术交流培训,实现国际推广。

北京市大气颗粒物网格化监测设备
该成果应用环境效益突出,经济效益显著,社会效益深远。自2016年北京大气颗粒物网格化监测技术体系建立以来,持续助力全市空气质量稳步改善,PM2.5浓度逐年下降,至2021年首次达到国家空气质量一级标准,实现了治理历程中的阶段性里程碑,此后更是连续四年保持稳定达标,市民对首都蓝天的满意度不断提升,相关经验被联合国环境规划署列为全球特大城市污染治理典范。相关监测设备打破国外垄断,推动监测领域国产化,累计节约资金近10亿元;带动形成以传感器研发、智能算法、物联网运维为核心的产业生态,将国产监测设备全球市场份额提升至15%。经国家一级学会评价,规模化、高密度PM2.5监测网络体系居于国际领先水平,被权威媒体广泛报道,成为中国生态治理方案走向世界的标志性成果,为全球大气污染防治与生态环境精细化管理提供可借鉴的技术与机制范本。